Skypuzzle、数学モデルでドローン空域管理

Jesper Skou は約 15 年前、別の航空管制官とコンピュータ科学者とともに Skypuzzler を設立した。デンマークとスウェーデン全域の航空交通をすべて管制していた元航空管制官として、Skou は共有空域での複数航空機の調整という課題に専門知識を持ち込んだ。この課題は現在、低高度でドローンと有人航空機が一緒に運用される状況にも適用されている。

同社のプラットフォームは、戦略的衝突回避（出発前の衝突防止）と戦術的衝突回避（飛行中のリアルタイム衝突管理）を組み合わせており、両者とも数学アルゴリズムに基づいている。ヨーロッパでは Skypuzzler は航空防衛企業 Thales Group および世界最大の物流企業 DSV とパートナーシップを結んでいる。DSV は広大な商用ドローン機群を運用している。同社のシステムは現在、オランダのロッテルダム港で運用を管理しており、ここではおよそ 100 の異なるドローン事業者が多様な任務を実施している。貨物輸送、油漏れを検出するための測量作業、その他の業務を同じ空域で行っている。

Skou によると、Skypuzzler のソリューションはドローンに追加のハードウェアを必要としない。既に UTM システムまたはインフラに送信されているデータに依存している。プラットフォームは完全自動で運用することも、人的監視下で運用することも可能である。人的監視下での運用時（DSV の好みはこちら）、管制官は潜在的な衝突をフラグで受け取り、衝突回避提案が提示されて、それを受け入れるか拒否するかを選択できる。これは有人飛行の航空管制指示に似ている。このハイブリッドモデルにより、単一のドローンパイロットが多くの UAV の運用を監視できるようになり、効率が劇的に向上する。Skou は DSV の例を挙げる。10 機のドローンに 10 人のパイロットを配置する代わりに、同社は 1 人のパイロットが 5～10 機のドローンを監視し、数分から 1 時間以内に洋上風力発電所に予備部品を配送できるようになった。これは遅いベッセル輸送およびヘリコプター配送に取って代わるものである。

United Airlines Ventures は最近 Skypuzzler に投資しており、同社が米国市場、特にダラス・フォートワースへの進出を意図していることを示唆している。Skou はこの地域を、ドローン配送と UTM 開発で最も活発な地域の一つと述べている。FAA は既に Wing、Zipline、Flytrex による配送を認可しており、昨年 Flytrex と Wing は共有 UTM 戦略調整基準の最初の米国実装を発表した。しかし Skou は、DFW の現在のモデル、すなわち出発前に少数の事業者を調整するだけのモデルは、有人および無人航空機が増加する状況では持たないと主張している。彼のビジョンは、Skypuzzler のソフトウェアを OneSky または ANRA Technologies といった既存の米国 UTM プラットフォームに「プラグアンドプレイ」方式で統合することである。

重要なことに、Skypuzzler の競争上の主張は航空安全のために AI を拒否することに基づいている。プラットフォームは決定論的な数学モデルを使用している。同じ入力は常に同じ出力を生成し、あらゆるエラーはその根源にたどることができる。競合他社は Skou によると、AI と機械学習を使用した同様のソリューションを構築しており、これは予測不可能な出力を生じさせる「ブラックボックス」アプローチとなり、航空安全要件と両立しない。Skou は AI が 5～10 年後に飛行安全に適切となる可能性があると考えているが、まだ十分に成熟していないと考えている。この立場は課題を生み出す。Skou によると、一部の投資家は非 AI ソリューションを直ちに却下しており、数学的決定論、アルゴリズム学習ではなく、それが空域衝突回避の正しいツールである理由を説明することが求められている。

Skypuzzler は極めて重要な時期に米国市場に参入している。FAA は Wing、Zipline、Flytrex などの企業によるドローン配送事業を既に認可し、ダラス・フォートワースなどの地域で密度の高い複数事業者による低高度空域への移行を積極的に管理している。しかし Skou が指摘する問題は重大である。DFW のような地域における現在のモデルは、出発前に数社の事業者を調整するに止まっており、初期段階の運用には機能しているものの、より多くのドローン、ヘリコプター、有人航空機が同じ空域を競う状況では破綻する可能性があるということだ。

ロッテルダムでおよそ 100 の同時運用ドローン事業者を管理し、物流大手 DSV の運用を支援するという Skypuzzler のヨーロッパでの実績は、出発前調整だけでは処理できない複雑性に対応できることを示唆している。同社の中核的な主張は技術的な区別に基づいている。決定論的な数学アルゴリズムは証明可能で反復可能な安全保証を提供する一方、AI モデルは「ブラックボックス」として機能し、矛盾した結果を生む可能性があるというものだ。Skou は AI が航空安全に活用される可能性を認めているが、さらに 5～10 年の開発が必要だと主張している。この姿勢は AI への現在の投資熱とは相容れず、Skou も認めるように資金調達と顧客獲得を難しくしているが、United Airlines Ventures の支援は少なくとも有力な航空会社がアルゴリズムアプローチに価値を見出していることを示している。

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